تحقیق درباره خاک و مکانیک خاک

اختصاصی از نیک فایل تحقیق درباره خاک و مکانیک خاک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 40

خاک

دید کلی

خاک‌ها مخلوطی از مواد معدنی و آلی می‌باشند که از تجزیه و تخریب سنگ‌ها در نتیجه هوازدگی بوجود می‌آیند که البته نوع و ترکیب خاک‌ها در مناطق مختلف بر حسب شرایط ناحیه فرق می‌کند. مقدار آبی که خاک‌ها می‌توانند بخود جذب کنند. از نظر کشاورزی و همچنین در کارخانه‌های راه‌سازی و ساختمانی دارای اهمیت بسیاری است که البته این مقدار در درجه اول بستگی به اندازه دانه‌های خاک دارد.

هرچه دانه خاک ریزتر باشد، آب بیشتری را به خود جذب می‌کند که این خصوصیت برای کارهای ساختمان‌سازی مناسب نیست. بطور کلی خاک خوب و حد واسط از دانه‌های ریز و درشت تشکیل یافته است. تشکیل خاک‌ها به گذشت زمان ، مقاومت سنگ اولیه یا سنگ مادر ، آب و هوا ، فعالیت موجودات زنده و بالاخره توپوگرافی ناحیه‌ای که خاک در آن تشکیل می‌شود بستگی دارد.

عوامل موثر در تشکیل خاک

سنگ‌های اولیه یا سنگ مادر :

کمیت و کیفیت خاک‌های حاصل از سنگ‌های مختلف اعم از سنگهای آذرین ، رسوبی و دگرگونی به کانی‌های تشکیل دهنده سنگ ، آب و هوا و عوامل دیگر بستگی دارد. خاک حاصل از تخریب کامل سیلیکاتهای دارای آلومینیوم و همچنین سنگهای فسفاتی از لحاظ صنعتی و کشاورزی ارزش زیادی دارد. در صورتیکه خاک‌هایی که از تخریب سنگ‌های دارای کانی‌های مقاوم (از قبیل کوارتز و غیره) در اثر تخریب شیمیایی پدید آمده‌اند و غالبا شنی و ماسه‌ای می‌باشند فاقد ارزش کشاورزی می‌باشند.

ارگانیسم :

تمایز انواع خاک‌ها از نقطه نظر کشاورزی به نوع و مقدار مواد آلی (ازت و کربن) موجود در آن بستگی دارد. نیتروژن موجود در اتمسفر بطور مستقیم قابل استفاده برای گیاهان نمی‌باشد. بلکه ترکیبات نیتروژن‌دار لازم برای رشد گیاهان باید به شکل قابل حل در خاک وجود داشته باشد که این عمل در خاک‌ها بوسیله برخی از گیاهان و باکتری‌ها انجام می‌شود. خاک‌ها معمولا دارای یک نوع مواد آلی کربن‌دار تیره رنگی هستند که هوموس نامیده می‌شوند و از بقایای گیاهان بوجود می‌آید.

زمان :

هر قدر مدت عمل تخریب کانی‌ها و سنگ‌ها بیشتر باشد عمل تخریب فیزیکی و شیمیایی کاملتر انجام می‌گیرد. زمان تخریب کامل بسته به نوع سنگ ، ساخت و بافت سنگ‌ها و نیز ترکیب و خاصیت تورق کانی‌ها متفاوت می‌باشد ولی بطور کلی سنگهای رسوبی خیلی زودتر تجزیه شده و به خاک تبدیل می‌شوند، در صورتیکه سنگهای آذرین مدت زمان بیشتری لازم دارند تا تجزیه کامل در آنها صورت گرفته و به خاک تبدیل گردند.

آب و هوا :

وفور آب‌های نفوذی و عوامل آب و هوا از قبیل حرارت ، رطوبت و غیره در کیفیت خاک‌ها اثر بسزایی دارند. جریان آبهای جاری بخصوص در زمین‌های شیب‌دار موجب شستشوی خاک‌ها می‌شوند و با تکرار این عمل مقدار مواد معدنی و آلی بتدریج تقلیل می‌یابد. اثر تخریبی اتمسفر همانطور که قبلا بیان گردید روی برخی از کانی‌ها موثر و عمیق می‌باشد و هر قدر رطوبت همراه با حرارت زیادتر باشد شدت تخریب نیز بیشتر می‌گردد.

توپوگرافی محل تشکیل خاک :

اگر محلی که خاک‌ها تشکیل می‌شوند دارای شیب تند باشد در نتیجه مواد تخریب شده ممکن است بوسیله آبهای جاری و یا عامل دیگری خیلی زود بسادگی از محل خود بجای دیگری حمل گردند و یا شستشو بوسیله آبهای جاری و یا عامل دیگری خیلی زود بسادگی از محل خود بجای دیگری حمل گردند و یا شستشو بوسیله آبهای جاری باعث تقلیل مواد معدنی و آلی خاک‌ها شود در نتیجه این منطقه خاک‌های خوب تشکیل نخواهند شد. ولی برعکس در محل‌های صاف و مسطح که مواد تخریب شده بسادگی نمی‌توانند به جای دیگری حمل شوند فرصت کافی وجود داشته و فعل و انفعالات بصورت کامل انجام می‌پذیرد.

مواد تشکیل دهنده خاک‌ها

موادی که خاک‌ها را تشکیل می‌دهند به چهار قسمت تقسیم می‌شوند :

مواد سخت : مواد سخت را ترکیبات معدنی تشکیل می‌دهند ولی ممکن است دارای مقداری مواد آلی نیز باشند. البته این ترکیبات معدنی از تخریب سنگ‌های اولیه یا سنگ مادر حاصل شده‌اند که گاهی اوقات همراه با مواد تازه کلوئیدی و نمک‌ها می‌باشند.

موجودات زنده در خاک‌ها :

تغییراتی که در خاک‌ها انجام می‌پذیرد بوسیله موجودات زنده در خاک انجام می‌گیرد. قبل از همه ریشه گیاهان ، باکتری‌ها ، قارچها ، کرم‌ها و بالاخره حلزون‌ها در این تغییرات شرکت دارند.

آب موجود در خاک‌ها :

آبی که در خاک وجود دارد حمل مواد حل‌شده را به عهده دارد که البته این مواد حمل شده برای رشد و نمو گیاهان به مصرف می‌رسد. آب موجود در خاک‌ها از باران و آبهای نفوذی ، آب جذب شده و بالاخره آبهای زیرزمینی تشکیل شده که در مواقع خشکی از محل خود خارج شده و بمصرف می‌رسد.

هوای موجود در خاک :

هوا همراه با آب در خوه‌های خاک‌ها وجود دارد که البته این هوا از ضروریات رشد و نمو گیاهان و ادامه حیات حیوانات می‌باشد. مقدار اکسیژنی که در این هوا وجود دارد از دی اکسید کربن کمتر است و این بدان علت است که ریشه گیاهان برای رشد و نمو اکسیژن مصرف کرده و دی اکسید کربن پس می‌دهند.

تقسیم‌بندی خاک‌ها از لحاظ سنگ‌های تشکیل دهنده

بر حسب دانه‌های تشکیل دهنده خاک و هم‌چنین شرایط میزالوژی و پتروگرافی زمین خاک‌های مختلفی وجود دارد که عبارتند از :

خاک رسی :

ذرات رس (Clay) دارای قطری کوچکتر از 0.002 میلی‌متر می‌باشند و در حدود 50% خاک را تشکیل می‌دهند.

خاک‌های رسی چون دارای دانه‌های بسیار ریزی هستند به خاک سرد معروفند و در مقابل رشد گیاهان مقاومت نشان داده و رشد آنها را محدود می‌کنند.

خاک

اختصاصی از نیک فایل خاک دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 34

خاک

به نظر می رسد که انسان اولیه تا زمانی که مواد غذایی خود را از طریق شکار بدست می آورده، چندان توجهی به خاک نداشته ولی به تدریج که کشت و دامپروری جایگزین شکار شد، اهمیت خاک نیز افزایش یافته است. این تغییر روش در حدود 9000 سال پیش در کوههای زاگرس و خوزستان و قسمتی از عراق امروزی بین رودخانه های دجله و فرات صورت گرفته و در واقع اولین کشاورزی از ایران آغاز شده است.

تعریف خاک (Soil - Earth)

از نقطه نظر یک متخصص کشاورزی، خاک ماده ای است که گیاه در آن قابل رشد بوده و زندگی آن را تأمین می کند. از نقطه نظر یک زمین شناس، خاک مفهوم چندان مشخصی نداشته و کلاً به مواد پست و جدا از همی که از تجزیه سنگ ها حاصل شده اتلاق می شود. اما از نقطه نظر مهندسین خاک مفهوم نسبتاً وسیع تری دارد. در نظر یک مهندس خاک، خاک عبارتست از هرگونه مواد معدنی تحکیم نیافته ای که از ذرات جامد مجزا از هم که حفرات بین آنها را هوا و یا سایر گازها و مایعات علی الخصوص آب اشغال کرده است و لذا بر طبق تعاریف فوق، متخصصین کشاورزی بیشتر به خاک های ارگانیک (آلی) توجه دارند و مهندسین بیشتر به خاک های غیر ارگانیک.

از بحث فوق دیده می شود که در نظر مهندسین خواص فیزیکی و مکانیکی خاک، از نظر متخصصین کشاورزی خواص شیمیایی و فیزیکی آن و از نظر زمین شناسان خواص منیرالوژی آن مهم می باشد.

منشاء خاک ها

سنگ های تشکیل دهنده پوسته رویی زمین برحسب منشاء تشکیل آنها به سه گروه تقسیم می شوند:

سنگ های آذرین Igneous Rocks

سنگ های رسوبی Sedimentary Rocks

سنگ های دگرگون Metamorphic Rocks

سنگ های آذرین سنگ هایی هستند که مستقیماً از سرد شدن مواد مذاب آتشفشان تشکیل می یابد. چنانکه مواد مذاب به کندی سرد شوند، منیرال های مختلف به صورت بلورهای مجزا و درشت تبلور یافته و ساختمان گرانیتی سنگ های آذرین بوجود می آید. چنانچه مواد مذاب با سرعت بیشتری سرد شوند، بلورهای خیلی ریزتر تشکیل می شوند که بوسیله یک ماده شیشه ای شفاف و چسب مانند پوشانیده می شوند.

سنگ های آذرین و سایر انواع سنگ ها بر اثر هوازدگی مکانیکی و هوازدگی شیمیایی به ذرات کوچکتر و منیرال های جدید از نوع سنگ مادر و سایر انواع مواد معدنی تجزیه می شوند. این ذرات کوچک و منیرال های جدید، بعد از انتقال بوسیله آب و باد، به صورت لایه هایی در سطح زمین رسوب می نمایند که بعداً ذرات متشکله آن توسط مواد چسبنده محلول و شناور در آب به داخل لایه های مذکور نفوذ می نمایند و بهم می چسبند. این عمل چسبیدن ذرات کوچکتر تحت فشار وزن لایه های فوقانی سنگ های رسوبی را بوجود می آورد.

سنگ های دگرگونی از سنگ های آذرین و سنگ های رسوبی تحت فشار و حرارت زیاد حاصل می شوند. فشار و حرارت خیلی زیاد باعث تبلور مجدد مواد معدنی به بلورهای جدید می شود. هوازدگی مکانیکی نظیر انجماد و ذوب مکرر، ساییدگی سنگ های توسط جریان آب، باد و امواج در امتداد سواحل، قطعات سنگی را به ذرات کوچکتری نظیر سنگریزه، شن، ماسه، سیلیت (لای) و یا حتی ذرات خیلی کوچکتر تبدیل می نماید. این ذرات جدا از هم و نیز موادی که توسط آب و باد رسوب داده شده خاک را تشکیل می دهند. اندازه قطعات سنگی که توسط جریان آب حمل می شود، کاملاً بستگی به سرعت جریان دارد. وقتی که سرعت جریان کاهش می یابد، ذرات سنگین تر بتدریج رسوب خواهند کرد و با کاهش بیشتر سرعت، ذرات کوچک و کوچکتر نیز رسوب خواهند کرد. تغییر اندازه ذرات رسوب یافته با سرعت جریان باعث مجزا شدن ذرات مختلف شده و با تغییر سرعت لایه هایی متشکل از سنگریزه، شن، ماسه، لای و رس رسوب می نمایند.

سنگریزه و شن ها معمولاً از قطعات کوچک سنگها همراه با قطعات کوارتز، فلدسپات و سایر منیرال ها تشکیل یافته اند. ماسه ها معمولاً از ذرات کوارتز، فلدسپات و گاهی ذراتی از سایر منیرال ها تشکیل می یابند و گاه نیز از ذرات حاصل از سنگهای ریزدانه مثل بازالت و اسسبدین تشکیل می شوند. سلیت ها مرکب از ذرات کوارتز همراه با سایر منیرال هایی تشکیل شده اند که مقاومت خیلی زیادی نسبت به هوازدگی شیمیایی از خودشان نشان می دهند. رس ها از ذرات بسیار کوچک و پولک مانند مثل ذرات میکا، کائولین مونت موریلونیت و سایر مینارال ها تشکیل می یابند که قسمت اعظم آنها به ذرات کلوئیدی تبدیل یافته اند.

بنا به مبحثی که در فوق ذکر گردید، خاکها را می توان برحسب منشاء و فرم تشکیل آنها طبقه بندی نمود. در یک طبقه بندی کلی خاکها را می توان به انواع خاکهای انتقال یافته یا Transported soils و خاکهای در جا یا Insitu soils طبقه بندی نمود. خاکهای انتقال یافته در اثر حمل ذرات مختلف که در اثر هواگیری و خرد شدن سنگهای مختلف حاصل شده، توسط عوامل انتقال مثل آب، باد یا امواج و رسوب آنها در محل دیگر تشکیل می شوند. این خاکها معمولاً دارای عمق نسبتاً زیاد بوده و عموماً مطبق می باشند.

خاکهای درجا معمولاً در اثر هوادیدگی سنگها در محل خود حاصل می شوند. در این حالت عموماً لایه های رویی سنگهایی که در سطح زمین قرار گرفته اند، بتدریج تبدیل به خاک می شوند. این گونه خاکها عموماً دارای عمق کم می باشند، ولی در جایی که دارای اقلیم گرم و مرطوب باشد، پس از مدت زمان بسیار طولانی، ممکن است خاکهای درجا با عمق نسبتاً قابل ملاحظه حدود 100 متر یا بیشتر نیز تشکیل شود. خاکهای درجا اکثراً ممکن است با مواد و بقایای حاصل از جانداران کوچک و گیاهان مخلوط شده و خاکهای ارگانیک را تشکیل دهند.

طبقه بندی خاکها در صحرا برحسب مواد متشکله و مشخصات فیزیکی

1- شن و ماسه (خاکهای درشت دانه) Grarel And Sand

عبارتند از ذرات غیر چسبنده متشکل از قطعات مدور یا گوشه دار کم و بیش از همان منیرال های سنگ اصلی بدون تغییر شیمیایی عمده تشکیل یافته اند. از نظر